Rangkaian Pengukuran Tegangan dan Arus Multimeter Digital
Multimeter digital dapat digunakan untuk mengukur berbagai rangkaian. Hari ini, editor akan mencantumkan dua jenis secara rinci: rangkaian pengukuran tegangan dan arus. Mari kita lihat bersama. Berikut ini hanya untuk referensi:
1. Rangkaian pengukuran arus DC pada multimeter digital
Rangkaian pengukuran arus DC dilengkapi dengan 7 level: 20 μ Ω, 200 μ Ω, 2m Ω, 20m Ω, 200m Ω, 2 Ω, dan 20 Ω, dengan soket input khusus untuk level 20 Ω. Sirkuit pengukuran ditunjukkan pada diagram. Dioda berfungsi sebagai perlindungan tegangan lebih pembatas dua arah, dan dioda penyearah tertutup plastik silikon 1N4148 (1 Ω/400V) dipilih. Ketika tegangan input lebih rendah dari penurunan tegangan konduksi maju dioda Gui, dioda terputus dan tidak berpengaruh pada pengukuran. Setelah tegangan masukan melebihi 0,6~0,7V, dioda segera bekerja, sehingga membatasi tegangan masukan instrumen. FU adalah tabung sekering cepat 2 Ω/250V yang memberikan perlindungan arus lebih.
Rangkaian pengukuran arus DC multi rentang
R1~R7 membentuk shunt dengan resistansi total 10k Ω. Diantaranya, R1~R7 menggunakan resistor film logam presisi (dengan kesalahan ± 0,5%), sedangkan R5 dan R6 menggunakan resistor lilitan kawat presisi. Karena arus kerja yang tinggi pada soket 20 Ω, resistor kawat tembaga mangan (dengan koefisien suhu kecil) digunakan sebagai resistor shunt. Resistansi dinginnya adalah 0,01 Ω, dan kita dapat menghitung daya yang dihamburkan pada jangkauan penuh menjadi 4W. Karena tidak ada perangkat pelindung dalam kisaran 20 Ω, disarankan agar arus input maksimum (20 Ω) yang diukur dengan kisaran ini tidak boleh melebihi 15 detik untuk menghindari kerusakan pada resistor kawat tembaga mangan.
Dengan asumsi Im adalah rentang arus dan UIn adalah nilai skala penuh dari tegangan input meter digital, nilai resistansi resistor shunt (resistor sampling) untuk setiap roda gigi dapat dihitung berdasarkan rumus berikut:
2. Rangkaian pengukuran tegangan DC pada multimeter digital
Rentang tegangan DC multimeter digital umumnya 200mV, 2V, 20V, 200V, dan 1000V, dengan desain rentang dasar 200mV. Rangkaian pengukuran tegangan DC ditunjukkan pada diagram. Pembagi tegangan resistor presisi terdiri dari R1-R5, dengan resistansi total 10M Ω, yang secara seragam dapat melemahkan tegangan DC yang diukur dari 0 hingga 1000V hingga di bawah 200mV, dan kemudian mengirimkannya ke meteran dasar 200mV untuk pengukuran. R1-R5 semuanya menggunakan resistor film logam dengan error ± 0,5%.
Rangkaian pengukuran tegangan DC
Hal-hal berikut ini perlu dijelaskan:
① The input resistance of each voltage level is 10M Ω, considering the input resistance RIN=102 Ω=10000M Ω (typical value) of ICL7106 single-chip 31/2 bit A/D converter. When designing a multi range digital voltmeter, the input resistance RIN=0.001rIN=10M Ω of the instrument is generally selected to make RI>RIN, sehingga efek shunt RIN pada sinyal dapat diabaikan sepenuhnya.
② Untuk menghemat komponen dalam multimeter digital, komponen tersebut juga dapat dipinjam saat mengukur tegangan AC
Pembagi tegangan resistor presisi untuk rentang tegangan DC. Selain itu, resistor pembagi tegangan tersebut di atas juga berfungsi sebagai rangkaian standar untuk pemblokiran resistor. Mengingat hanya ada 5 level tegangan DC dan 6 level resistor (200 Ω, 20k Ω, 200k Ω, 2M Ω, 20M Ω), R5 sebenarnya terdiri dari resistor 100 Ω dan 900 Ω yang dihubungkan secara seri, dimana 100 Ω dapat digunakan sebagai resistor standar untuk level resistor 200 Ω (nilai resistansi standar untuk level resistor harus sama dengan setengah rentang resistor).
③ Karena nilai resistansi R1 yang tinggi, untuk memudahkan kalibrasi nilai resistansi, dua resistor berpasangan sering dihubungkan secara seri untuk membentuk 9M Ω. Beberapa multimeter digital juga menggunakan resistor konstan resistansi tinggi dan resistor pengatur resistansi rendah yang dihubungkan secara seri untuk membentuk R1.
④ Untuk menyaring gangguan frekuensi tinggi pada ujung masukan, beberapa multimeter digital juga menghubungkan kapasitor kecil beberapa puluh pikofarad secara paralel ke pembagi tegangan DC.
